[發(fā)明專利]碳基太陽能電池光敏薄膜及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210068947.7
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN103311438A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉香蘭;馬磊;林永興;田興友
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 任崗生;王挺

1.一種碳基太陽能電池光敏薄膜，由透明導(dǎo)電襯底上依次覆有的空穴傳輸層和光敏活性層組成，其中，光敏活性層由給體與受體構(gòu)成，其特征在于：

所述給體為纖維堆積層，其纖維的直徑為80～800nm，由聚噻吩衍生物或聚苯乙烯衍生物或兩者的混合物構(gòu)成；

所述受體為富勒烯衍生物，或碳納米管，或苝，其充填于給體的纖維之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳基太陽能電池光敏薄膜，其特征是空穴傳輸層的厚度為20～80nm，其由質(zhì)量比為1∶1.6～18的聚(3，4-乙烯基二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸鹽)構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳基太陽能電池光敏薄膜，其特征是光敏活性層的厚度為80～800nm，其由摩爾比為1∶0.8～1.2的給體和受體構(gòu)成。

4.一種權(quán)利要求1所述碳基太陽能電池光敏薄膜的制備方法，包括于透明導(dǎo)電襯底上涂敷空穴傳輸層，其特征在于完成步驟如下：

步驟1，先將聚噻吩衍生物或聚苯乙烯衍生物或兩者的混合物與溶劑配制成濃度為9～15wt％的紡絲溶液，其中，溶劑為氯仿、氯代苯、二氯代苯、甲苯、環(huán)己酮中的一種或兩種以上的混合物，再將紡絲溶液置于靜電紡絲機(jī)中，以其上覆有空穴傳輸層的透明導(dǎo)電襯底接地后作為收集板進(jìn)行靜電紡絲，得到其上依次覆有空穴傳輸層和纖維堆積層給體的透明導(dǎo)電襯底；

步驟2，先將富勒烯衍生物或碳納米管或苝與溶劑配制成濃度為10～50mg/mL的受體溶液，其中，溶劑為辛硫醇，或四氫呋喃，或異丙醇，或二甲基甲酰胺，或丙酮，再將受體溶液于惰性氣氛下涂覆于其上依次覆有空穴傳輸層和纖維堆積層給體的透明導(dǎo)電襯底上，至少1h后進(jìn)行真空干燥處理，制得碳基太陽能電池光敏薄膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳基太陽能電池光敏薄膜的制備方法，其特征是靜電紡絲時(shí)的靜電電壓為15～25kV。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳基太陽能電池光敏薄膜的制備方法，其特征是按照給體和受體的摩爾比為1∶0.8～1.2的比例，將受體溶液涂覆于其上依次覆有空穴傳輸層和纖維堆積層給體的透明導(dǎo)電襯底上，其中，涂覆為旋涂，或噴涂，或刷涂，或浸漬。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳基太陽能電池光敏薄膜的制備方法，其特征是真空干燥時(shí)的真空度為≤0.1MPa、溫度為80℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳基太陽能電池光敏薄膜的制備方法，其特征是于透明導(dǎo)電襯底上涂敷空穴傳輸層為，將聚(3，4-乙烯基二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸鹽)按照質(zhì)量比為1∶1.6～18的比例配制成固含量為1～3％的混合物水溶液后，涂覆于透明導(dǎo)電襯底上，于110～130℃下干燥即可，其中，透明導(dǎo)電襯底為導(dǎo)電玻璃，或?qū)щ娝芰媳∧ぃ扛矠樗ν浚蛩⑼浚驀娡俊?/p>

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳基太陽能電池光敏薄膜的制備方法，其特征是于透明導(dǎo)電襯底上涂敷空穴傳輸層之前，對其依次使用清潔液、去離子水、乙醇、丙酮清洗后，用氮?dú)獯蹈伞?/p>